專利名稱：：硼泥復合混凝劑的制法及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明核心是以鎂、鋁、鐵的氯化物為主要成分的復合型混凝劑，特別是利用工業(yè)排放的廢料硼泥和含AlCl3鹽酸廢液為主要原料生產(chǎn)混凝劑的方法，具有廢棄物資源化、綜合利用、化害為利的顯著特點。該產(chǎn)品適合于凈化各種工業(yè)廢水。作為本混凝劑的原料硼泥，是由纖維狀硼鎂石經(jīng)焙燒、球磨、碳解、過濾等工藝制取硼砂后排出的工業(yè)廢渣，呈堿性(pH9～12)，占用土地、污染環(huán)境、破壞生態(tài)平衡。遼寧省有上百個硼砂廠，俗有“硼?！敝Q，目前已有成億噸的硼泥堆積如山，至今尚無特效的治理措施。而研究表明，硼泥中的主要成分是鎂的碳酸鹽或堿式鹽，SiO2和Fe2O3等。不含有鎘、鉛、砷等有害物質(zhì)。各組分含量較穩(wěn)定。因此充分利用硼泥中的有效成分，是屬化害為利的重要科研成果。含AlCl3的鹽酸廢液是大連某化工廠車間的排放廢水，含AlCl31.0～1.8mol/L，HCl為0.2～1.0mol/L，排放量為5M3/d，不含有毒的無機和有機物。Al3+離子是有效的混凝陽離子，因此可藉以利用。本發(fā)明的目的在于，充分利用硼泥和AlCl3鹽酸廢液中的有效成分，采用工業(yè)濃鹽酸或工廠回收的20％鹽酸補充反應中所需的酸量，提供一種鎂、鋁、鐵配比適當，除油、除氟、脫色效果好，COD去除率高，成本低，生產(chǎn)工藝簡單，沒有固體廢棄物產(chǎn)生二次污染的復合型混凝劑。該產(chǎn)品使用方便，能廣范應用于處理各種工業(yè)廢水，充分發(fā)揮鎂、鋁、鐵的協(xié)同混凝效果，是一種廣譜性的復合型混凝劑。CN86104439A建議以硼泥和硫酸(或鹽酸)為原料制取的復合混凝劑及其制造方法，可以利用硼泥廢料，但存在以下缺點一是由于硼泥中Al2O3含量少，且不易完全溶出，因此該專利產(chǎn)品中含水溶性鋁鹽較少，因而影響其使用范圍和效果。二是采用純硫酸(或鹽酸)用量大，反應濃度高，因此造成工作環(huán)境酸霧的污染，且產(chǎn)品成本較高。三是產(chǎn)品為固液混合的糊狀物而不利于運輸。CN88101807A建議采用硼泥和鋼材酸洗廢液制備復合型水處理劑，但此水處理劑在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量酸性固體廢渣，雖然利用了硼泥廢料，卻又產(chǎn)生了新的固體廢物，而且鋁鹽含量很少，影響水處理劑的使用范圍和效果。本專利產(chǎn)品含有適當比例的水溶性的鎂、鋁、鐵的無機鹽和活性固體組分。其中鎂、鐵、活性固體組分來自于硼泥，在產(chǎn)品中含量(鎂、鐵以其水溶性無機酸鹽的氧化物計，wt％)分別為10.0～13.0、2.0～3.0，活性固體組分為10.0～20.0％；而鋁主要來源于含AlCl3的鹽酸廢液，在產(chǎn)品中含量(以其水溶性無機酸鹽的氧化物計，wt％)為5.5～8.5。該產(chǎn)品調(diào)配了三種陽離子的比例，提高了鋁的含量，充分發(fā)揮了它們的混凝協(xié)同作用。同時具有吸附性能的活性固體組分可以起“致濁質(zhì)”的作用，從而增強了混凝效果，加快了沉降速度，混凝效率大大提高。該產(chǎn)品原料充足，成本低廉，具有良好的混凝效果，可以廣泛應用于含油、造紙、洗滌劑、制革、印染、含氟、含磷等廢水的處理，不會產(chǎn)生二次污染；而且也可以將沉淀物處理后，有效成分經(jīng)烘干、焙燒，可以再生使用。本發(fā)明產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，是以硼泥和含AlCl3的鹽酸廢液，在攪拌條件下進行化學反應，以控制產(chǎn)品中鎂、鋁的摩爾比為1∶0.45～0.65來計算含AlCl3的鹽酸廢液的投加量，用工業(yè)回收的鹽酸(20～25％)來補充反應體系的酸度，使鹽酸的反應濃度為10～20％，硼泥中的鎂、鐵等與鹽酸的摩爾比為1.0∶2.0～2.4，控制反應溫度75～85℃，反應時間為3～4h，反應后所得的固液混合物于95～103℃下烘干即得產(chǎn)品，粉碎后用塑料袋密封包裝。本方法優(yōu)點是充分利用了硼泥和含AlCl3的鹽酸廢液有效成分，減少了純鹽酸的用量，降低了酸的反應濃度和反應溫度，工藝流程簡單，生產(chǎn)過程不產(chǎn)生廢物和污染環(huán)境。產(chǎn)品中陽離子的合理配比發(fā)揮了它們的混凝協(xié)同作用；同時經(jīng)酸處理后具有吸附性能的活性固體組分充當“致濁質(zhì)”也增強了混凝效果。本產(chǎn)品充分利用了廢物作原料，故原料充足，成本低廉，使用方便。處理堿性廢水可直接投加，不用預調(diào)pH值。產(chǎn)品用途廣泛，性能好，無二次污染，可以方便的再生。圖1是BSCC～1生產(chǎn)工藝流程圖。下面簡要說明一下圖1所示的工藝流程1.將硼泥(60-100目)緩慢加入盛有含AlCl3的鹽酸廢液的反應釜中，在攪拌的情況下，反應至泡沫基本消失。2.用蒸氣加熱，逐漸升溫，同時將工業(yè)回收的鹽酸(20～25％)緩慢加入上述反應釜中，攪拌均勻，當溫度升至75～85℃時，控制溫度在此范圍內(nèi)，反應3～4小時。3.將上述反應生成的固液混合物移入烘干爐，于95～103℃下烘干即可，然后這些固體物質(zhì)粉碎后即得產(chǎn)品。下述實例可進一步說明本發(fā)明產(chǎn)品的制法及用途。實例1～3所用的硼泥鎂、鐵含量(以MgO、Fe2O3計，wt％)分別為40.0、12.5，含水量為11.4％；含AlCl3的鹽酸廢液鋁含量(以Al2O3計，wt％)為7.8，HCl含量為0.8％。實例4～8使用本產(chǎn)品對各種工業(yè)廢水的處理。實例1.擬控制產(chǎn)品中Mg∶Al＝1∶0.45。向254ml含AlCl3的鹽酸廢液中，在常溫攪拌下，逐漸投加硼泥144g，攪拌10min，再投加濃度為20％的鹽酸459ml。在攪拌的條件下逐漸升溫至75～85℃，反應3h，得固液混合物，于95～103℃下烘干，研磨得黃褐色產(chǎn)品394g。實例2.擬控制產(chǎn)品中Mg∶Al＝1∶0.55。向311ml含AlCl3的鹽酸廢液中，在常溫攪拌下，逐漸投加硼泥144g，攪拌10min，再投加濃度為20％的鹽酸456ml。在攪拌的條件下逐漸升溫至75～85℃，反應3h，得固液混合物，于95～103℃下烘干，研磨得黃褐色產(chǎn)品425g。實例3.擬控制產(chǎn)品中Mg∶Al＝1∶0.65。向367ml含AlCl3的鹽酸廢液中，在常溫攪拌下，逐漸投加硼泥144g，攪拌10min，再投加濃度為20％的鹽酸454ml。在攪拌的條件下逐漸升溫至75～85℃，反應3h，得固液混合物，于95～103℃下烘干，研磨得黃褐色產(chǎn)品433g。使用本發(fā)明產(chǎn)品對多種廢水處理實例如下實例4.處理含切削乳化油廢水表1.處理含切削乳化油廢水的效果</tables>實例5.處理印染廢水表2.處理印染廢水的效果</tables>實例6.處理含油廢水BSCC～I投加量為0.4％時，處理大連機車車輛廠的含油廢水，其結(jié)果如下表表3.處理含油廢水的效果</tables>實例7.處理洗滌劑(LAS)廢水BSCC～I投加量為0.4％時，處理洗滌劑(LAS)廢水，出水指標(洗滌劑LAS含量、COD、SS、pH)均達排放標準，其結(jié)果見下表表4.處理洗滌劑(LAS)廢水的效果</tables>實例8.處理含氟廢水BSCC～I投加量為1.0％時，處理大連顯像管廠廢水，其中F-濃度為58mg/L、pH為10；處理后出水中F-濃度小于9mg/L，去除率達80％以上。權(quán)利要求1.硼泥復合混凝劑(BSCC～I)是黃褐色固體，含水溶性的鎂、鋁、鐵等無機酸鹽和活性固體成份，其化學組份含量(以水溶性無機酸鹽氧化物計，wt％)MgO10.0～13.0，Al2O35.5～8.5，F(xiàn)e2O32.0～3.0，活性固體成分10.0～20.0％，產(chǎn)品呈酸性，1.0％的懸濁液pH值為3.0～4.0。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硼泥復合混凝劑的生產(chǎn)方法，原料為硼泥和含AlCl3的鹽酸廢液及工業(yè)生產(chǎn)回收的鹽酸。其中，硼泥組成(以水溶性無機酸鹽氧化物計，wt％)MgO36～40，F(xiàn)e2O35～15，Al2O31～5，CaO2～6，SiO220～30；硼泥含水量9～12％。某化工廠的含AlCl3的鹽酸廢液，含AlCl31.0～1.8mol/L，HCl為0.2～1.0mol/L。工業(yè)回收鹽酸的濃度為20％左右。3.原料的投料比，以控制硼泥復合混凝劑中鎂和鋁的摩爾比1∶0.45～0.65來計算AlCl3的鹽酸廢液的投料量?？刂汽}酸的反應濃度為10～20％，硼泥中的鎂、鐵等與鹽酸的摩爾比為1.0∶2.0～2.4?？傊系耐读媳仁桥鹉?Kg)∶含AlCl3的鹽酸廢液(L)∶20％鹽酸(L)＝100∶265∶360。4.硼泥復合混凝劑的生產(chǎn)是在攪拌情況下，將硼泥倒入盛有AlCl3的鹽酸廢液的反應釜中，當產(chǎn)生的泡沫基本消失時，投加20％工業(yè)回收的鹽酸，控制反應溫度75～85℃，反應時間為3～4h。5.根據(jù)權(quán)利4所說的方法得的固液混合物于95～103℃下烘干，即得固態(tài)產(chǎn)品。全文摘要硼泥復合混凝劑(BSCC～I)是屬鎂、鋁、鐵等氯化物的復合物。該混凝劑是利用生產(chǎn)硼砂的固體廢棄物硼泥和含AlCl文檔編號B01D21/01GK1182637SQ9612067公開日1998年5月27日申請日期1996年11月18日優(yōu)先權(quán)日1996年11月18日發(fā)明者吳敦虎,王毅力申請人:吳敦虎